鋼鐵企業生產廢水處理技術研究

時間:2022-09-12 02:33:00

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鋼鐵企業生產廢水處理技術研究

[摘要]鋼鐵企業是工業用水大戶,屬于高耗水行業,約為全國工業總用水量的20%[1]。水資源利用水平已成為制約鋼鐵企業生存和發展的重要因素[2-3]。因此,通過開發城市中水和廢水資源綜合利用技術,提高鋼鐵企業水資源利用效率,從而解決企業與城市爭奪地下水及地表水新水資源、廢水利用率低和用水工藝落后的問題,最終優化水資源配置,降低企業水資源成本,實現鋼鐵企業循環經濟與可持續性發展。

[關鍵詞]綜合廢水回用;高密度澄清池;超濾;反滲透

1改造背景

寧波某鋼鐵公司依海臨港,區位有著巨大的優勢的同時也對環保提出了嚴峻的要求。隨著2015年新環保法、新排放標準的開始實施,強化了企業環保責任與政府監管力度,明確了環境污染入刑的各種情形,同時也鼓勵公眾全面參與環保監督,企業環境行為將更加公開、透明,并受到來自政府、社會的雙重監督與約束。

2改造前的工藝流程

公司生產廢水主要來源于煉鐵、煉鋼和軋鋼等工藝循環冷卻水系統的排廢水及焦化廠酚氰廢水,主要含油類、懸浮物、硬度及無機鹽類等污染物,具有總硬度、電導率及含鹽量高的特點。公司生產廢水采用清濁分流、一水多用、串級使用和循環利用相結合的原則,除各單元配套建設各自的循環水處理系統外,同時建有全廠性污水處理站,再處理后返回生產循環使用。污水處理站原設計處理規模66000m3/d,其中生產再利用水處理能力為22000m3/d,生產回用水處理能力為22000m3/d。其中二期預留增加生產回用水處理能力22000m3/d。廠區污水經粗格柵、提升泵,將污水提升至細格柵,去除大塊漂浮物及雜質。然后經配水渠自流入隔油沉淀池去除沉砂、浮渣并除去浮油。隔油沉淀池出水進入配水井,在配水井中實現比例配水并投加混凝劑,生產回用水還要投加石灰乳進行軟化,反應后的水分別進入高效澄清池,沉淀分離后的水進入D型濾池。經D型濾池過濾后的水進入貯水池,進入貯水池前的水中加入氯氣消毒后,分別加壓后做為生產補充水和再利用水。生產補充水送入生產——消防管網內。生產再利用水由單獨管道送出,做為綠化,沖洗等用水。具體處理工藝流程如圖1所示。

3生產運行過程中存在的實際問題

中央污水處理站生產回用水與大工業水、巖東再生水按一定比例混合后,作為生產消防水,供各循環系統的補水和全廠消防供水。根據長期運行以來的實際情況,生產消防水的總硬度平均值239mg/L,氯離子平均值為181mg/L,均不能滿足循環水系統補水水質要求(總硬度小于150mg/L,氯離子小于150mg/L)。而且由于回用水存在鈣硬度高(320mg/L)、氯離子濃度高(350mg/L)和夏季溫度高(39℃)的問題,導致污水處理站出水不能全部回用,每天約有1-1.5萬噸水直接排海,夏季氣溫高時達2萬噸以上,浪費資源。

4深度處理方案簡要對比

(1)《國家鼓勵發展的環境保護技術目錄(第一批)》列入的“混凝過濾+雙膜法過濾”工藝用于鋼鐵企業廢水的深度處理與回用。(2)太鋼污水處理回用工程采用膜法,設計能力為3000m3/h,效果良好。新疆八一鋼鐵廢水膜法脫鹽處理項目,設計能力250m3/h,運行良好。

5改造后的工藝流程

通過對國內外類似過技術的發展方向以及國內運用膜法技術的廠家的考察,決定采用“超濾+反滲透”雙膜法工藝。中央水污水處理站新增深度處理設施,處理能力約600m3/h,對部分生產回用水進行深度處理,其出水與未經深度處理的生產回用水混合后送入全廠生產消防水管網。深度處理設施要求去除水中的離子,以降低回用水的電導率、硬度等,從而提高生產回用水的水質。新增兩臺冷卻塔,對回用水進行降溫處理,夏季時回用水溫度由40℃降低到33℃以內。具體處理工藝流程如圖2所示。

6結論

鋼鐵公司綜合廢水處理站采用高效澄清池+D型濾池與“超濾+反滲透”雙膜法組合處理工藝對綜合廢水進行深度處理和回用,處理效果良好,生產用水質量得到改善,主要綜合指標電導率可有1200μS/cm降低到800-900μS/cm之間,減少水質障礙,提高了用水效率與穩定性,無形中增加企業經濟效益。更重要的是也為公司節能減排帶來質變,廢水排放量下降約90%,深度處理后的濃鹽水出水水質合格,除部分用于煉鋼熱潑渣用水,其余部分排海,滿足國家環保部批復要求的“零排放”,消除了工業廢水對社會環境的影響,提升了企業廠區環境質量,可為其他鋼鐵企業廠區綜合廢水的處理回用提供借鑒。

參考文獻

[1]向潔.武鋼北湖綜合廢水處理廠出水回用預處理試驗研究[D].武漢:華中科技大學,2009.

[2]鄒元龍,趙銳銳,石宇,等.鋼鐵工業綜合廢水處理與回用技術的研究[J].環境工程,2007,25(6):101-104.

[3]白潔.濟南鋼鐵集團綜合污水處理及回用系統優化研究[D].濟南:山東建筑大學,2016.

作者:王雙輝 單位:寧波鋼鐵有限公司